JP2007303717A

JP2007303717A - 蒸気廃熱回収装置

Info

Publication number: JP2007303717A
Application number: JP2006131393A
Authority: JP
Inventors: Yoshikatsu Kominato; 義勝小湊
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-05-10
Filing date: 2006-05-10
Publication date: 2007-11-22

Abstract

【課題】加熱に使用した使用済みの廃蒸気を利用し、蒸気発生装置に給水する水を加熱して、省エネルギー化を図ると共に、構造が簡単で安価であり、既存の蒸気発生装置に簡単に設置することができる蒸気廃熱回収装置を提供するものである。
【解決手段】蒸気釜５から排出された使用済みの廃蒸気１６を排出する蒸気排出管８を、熱回収タンク１１の底部側に接続し、この上部側に給水管２を接続すると共に、熱回収タンク１１の内側上部に前記給水管２に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプ１３を設け、このパイプ１３の下端を貯湯タンク１４に接続し、この貯湯タンク１４から温水排出管１５を水位調整タンク１７に接続し、この水位調整タンク１７の温水２０をボイラー１に給水することを特徴とするものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気から廃熱を回収する装置に関するものである。

一般にきのこ栽培において、プラスチックの袋や容器にオガを詰めた栽培袋や栽培容器を、蒸気釜に入れて加熱殺菌した後、このオガにきのこ菌を接種し、次いで栽培袋や栽培容器を所定の温度に保持してきのこを栽培する方法が行なわれている。

このオガを詰めた栽培袋を、蒸気釜で加熱殺菌する装置は、例えば図４に示すように、高圧の蒸気を発生させるボイラー１に、給水管２から冷水をポンプ３を介して供給して、ここで加熱して高温高圧の蒸気を発生させ、この蒸気を蒸気供給管４から蒸気釜５に供給する。オガを詰めた栽培袋６を載せた棚７を蒸気釜５の内部に設置し、蒸気供給管４から供給された蒸気により栽培袋６を加熱して、内部のオガを加熱殺菌する方法が用いられている。この加熱方法としては、例えばオガの温度が９０℃程度になるまでは連続的に蒸気を供給し、これ以降は蒸気を間欠的に送って、オガの温度を上昇させて、全体で８時間程度加熱して殺菌が行なわれている。

しかしながら、オガの加熱殺菌に使用した使用済みの廃蒸気は蒸気外部排出管１２から屋外にそのまま放出しているため、その廃熱を利用することが行なわれていなかった。

本発明は上記問題を改善し、加熱に使用した使用済みの廃蒸気を利用し、蒸気発生装置に給水する水を加熱して、省エネルギー化を図ると共に、構造が簡単で安価であり、既存の蒸気発生装置に簡単に設置することができる蒸気廃熱回収装置を提供するものである。

本発明の請求項１記載の蒸気廃熱回収装置は、蒸気を利用して加熱する蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気を排出する蒸気排出管を、熱回収タンクの底部側に接続し、この熱回収タンクの上部側に給水管を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管を設け、熱回収タンクの内側上部に前記給水管に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプを設け、このパイプの下端を熱回収タンクの内側下部に設けた貯湯タンクに接続し、この貯湯タンクから温水排出管を熱回収タンクの外部に設けた水位調整タンクに接続し、この水位調整タンクの温水を蒸気発生装置に給水することを特徴とするものである。

本発明の請求項２記載の蒸気廃熱回収装置は、蒸気を利用して加熱する蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気を排出する蒸気排出管を、熱回収タンクの底部側に接続し、この熱回収タンクの上部側に給水管を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管を設け、熱回収タンクの内側上部に前記給水管に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプを設け、このパイプの下端を熱回収タンクの内側下部に設けた貯湯タンクに接続し、この貯湯タンクから温水排出管を水位調整弁を介して、蒸気釜の底部に形成したバーナー加熱式蒸気発生器の蒸気発生水槽に接続して温水を給水することを特徴とするものである。

本発明に係る請求項１記載の蒸気廃熱回収装置によれば、ボイラーなどの蒸気発生装置に供給する水を、蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気と熱交換して温水とすることにより、蒸気発生装置の燃料消費量を大幅に低減することができる。また高温の温水を蒸気発生装置に供給して蒸気を発生させるので、運転時間も短縮され、加わる負荷も低減されて長寿命化を図ることができる。

また本発明の装置は、構造が簡単で安価であり、また配管を変更するだけで既存の蒸気発生装置に簡単に設置することができる。更に使用済みの廃蒸気を通して廃熱を回収するので、燃焼廃ガスから熱回収する装置のように、煤や微粒子による熱交換パイプの目詰まりや腐食の問題が全くなく長期間にわたって安定して廃熱回収することができる。

また請求項２記載の蒸気廃熱回収装置によれば、バーナー加熱式蒸気発生器を設けた蒸気釜に取付けることにより、蒸気発生水槽の温水が蒸発して消費されると、蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気と熱交換して温水にしてから、蒸気発生水槽に供給するので、燃料消費量を大幅に低減することができる。

以下本発明の実施の一形態を図１および図２を参照して詳細に説明する。図１において１０は蒸気廃熱回収装置を示すもので、蒸気により栽培袋６を加熱して、内部のオガを加熱殺菌する蒸気釜５と、蒸気を発生させるボイラー１との間に設けられている。

この蒸気廃熱回収装置１０の構造は図２に示すように、蒸気を利用して加熱する蒸気釜５から排出された使用済みの廃蒸気１６を排出する蒸気排出管８を、熱回収タンク１１の底部側に接続する。この熱回収タンク１１の上部側には給水管２を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管１２を設け、熱回収タンク１１の内側上部に前記給水管２に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプ１３が設けられている。この熱交換パイプ１３の下端は、熱回収タンク１１の内側底部に設けた貯湯タンク１４に接続されている。

更にこの貯湯タンク１４から温水を排出する温水排出管１５が熱回収タンク１１の外部に設けた水位調整タンク１７に接続されている。この水位調整タンク１７はボールタップ１８により水位を調整し、この温水２０を図１に示すポンプ３からボイラー１に給水して、これを加熱して高温高圧の蒸気を発生させようになっている。

上記構成の蒸気廃熱回収装置は、先ず図１に示すように、オガを詰めた栽培袋６作成し、これをキャスターを取付けた棚７に載せ、蒸気釜５の内部に搬入して扉を閉じて内部を密閉する。次に重油などを燃料とするボイラー１を運転する。この運転開始時には、水が給水管２から蒸気廃熱回収装置１０の熱交換パイプ１３を通り、この下部に設けた貯湯タンク１４を経て水位調整タンク１７に貯められ、これをポンプ３により吸引してボイラー１の釜に供給する。

ボイラー１を運転して高温高圧の蒸気が発生すると、蒸気供給管４から蒸気釜５に送られて、この底部から噴出し、蒸気釜５内のオガを詰めた栽培袋６を加熱して殺菌する。加熱を終えて温度が低下した廃蒸気１６は、蒸気釜５の上部に取付けた蒸気排出管８から、図２に示すように、蒸気廃熱回収装置１０の熱回収タンク１１の下部から流入して上方に向かって通過し、上部に設けた蒸気外部排出管１２から外部に排出される。この廃蒸気１６が熱回収タンク１１内を上昇していく過程で、螺旋状に巻回された熱交換パイプ１３内の水と熱交換して温水２０となる。

ボイラー１の運転に伴って水が消費されていくので、間欠的にポンプ３が運転されて水位調整タンク１７内の水を吸引してボイラー１に給水する。水位調整タンク１７の水位が下がると、ボールタップ１８により弁が開放して貯湯タンク１４内の温水２０が水位調整タンク１７に供給される。

このように貯湯タンク１４から水位調整タンク１７に温水２０が供給されると、熱交換パイプ１３に給水管２から水が供給され、ここで廃蒸気１６と熱交換が行なわれて温水２０となる。従来は図４に示すように水を給水管２から直接、ボイラー１に供給していたが、本発明の蒸気廃熱回収装置１０を設けることにより、廃蒸気１６から廃熱を回収して温水２０にして供給するので、ボイラー１の燃料消費量を大幅に低減することができる。実験によると、水位調整タンク１７内の温水２０の温度は９０℃程度にも達し、これをボイラー１に供給することにより、従来の装置に比べて燃料消費量を２０％以上低減できることが確認された。

また高温の温水２０を供給して蒸気を発生させるので、ボイラー１の運転時間も短縮され、ボイラー１に加わる負荷が低減されて長寿命化を図ることができる。また本発明の装置は、構造が簡単で安価であり、しかも配管を変更するだけで既存のボイラー１と蒸気釜５との間に簡単に設置することができる。また本発明の蒸気廃熱回収装置１０は廃蒸気１６を通して廃熱を回収するので、燃焼廃ガスから熱回収する装置のように、煤や微粒子による熱交換パイプの目詰まりや腐食の問題が全くなく長期間にわたって安定して廃熱回収することができる。

図３は本発明の他の実施の形態を示すもので、この蒸気廃熱回収装置１０は蒸気釜５から排出された使用済みの廃蒸気１６を排出する蒸気排出管８を、熱回収タンク１１の底部側に接続する。この熱回収タンク１１の上部側には給水管２を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管１２を設け、熱回収タンク１１の内側上部に前記給水管２に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプ１３が設けられ、このパイプ１３の下端は貯湯タンク１４に接続されている。ここまでは図２と同様の構成である。

蒸気釜５は、底部にバーナー加熱式蒸気発生器２１を設けた常圧式のもので、燃焼室２２内にバーナー２３が設けられ、燃焼室２２に連通する煙道２４が、蒸気発生水槽２５に浸漬するように設けられ、更にこの煙道２４は排気管９に接続されている。前記蒸気発生水槽２５の上部には、蒸気廃熱回収装置１０の貯湯タンク１４から温水排出管１５が導かれ、この先端にボールタップ１８が設けられている。

上記構成の蒸気廃熱回収装置は、オガを詰めた栽培袋６を棚７に載せ、蒸気釜５の内部に搬入して扉を閉じて内部を密閉する。次に燃焼室２２のバーナー２３に点火すると、燃焼炎が煙道２４内を通り、排気管９から排出されるが、煙道２４が蒸気発生水槽２５内に浸漬されているので水を加熱し、これが蒸気となって蒸気釜５内を上昇し、蒸気排出管８から排出される。蒸気排出管８を通った廃蒸気１６は蒸気廃熱回収装置１０の熱回収タンク１１内に導かれ、ここを上昇する間に給水管２に接続した熱交換パイプ１３内の水と熱交換して温水２０となり、貯湯タンク１４に貯められる。

バーナー加熱式蒸気発生器２１の運転に伴って蒸気発生水槽２５の温水２０が蒸発して消費されていくので、間欠的にボールタップ１８が作動して、貯湯タンク１４内の温水２０が温水排出管１５から蒸気発生水槽２５に給水される。

このように貯湯タンク１４から蒸気発生水槽２５に温水２０が供給されると、熱交換パイプ１３に給水管２から水が供給され、ここで再び廃蒸気１６と熱交換が行なわれて温水２０となる。従来は蒸気発生水槽２５に直接、水を給水していたが、本発明の蒸気廃熱回収装置１０を設けることにより、廃蒸気１６から廃熱を回収して温水２０にして供給するので、燃料消費量を大幅に低減することができる。

なお上記説明では、きのこ栽培の栽培袋６の加熱殺菌に利用した場合について説明したが、プラスチックの容器にオガを詰めた栽培容器を加熱殺菌しても良い。また本発明の蒸気廃熱回収装置は、きのこ栽培に限らず、蒸気釜から廃蒸気が発生する装置であれば、広く利用することができる。

本発明の実施の一形態によるボイラーと蒸気釜との間に蒸気廃熱回収装置を設けた断面図である。図１の蒸気廃熱回収装置を拡大して示す断面図である。本発明の他の実施の形態による、底部にバーナー加熱式蒸気発生器を設けた常圧式の蒸気釜に蒸気廃熱回収装置を取付けた状態を示す断面図である。従来のボイラーに接続した蒸気釜を示す断面図である。

符号の説明

１ボイラー
２給水管
３ポンプ
４蒸気供給管
５蒸気釜
６オガを詰めた栽培袋
７棚
８蒸気排出管
１０蒸気廃熱回収装置

１１熱回収タンク
１２蒸気外部排出管
１３熱交換パイプ
１４貯湯タンク
１５温水排出管
１６廃蒸気
１７水位調整タンク
１８ボールタップ
２０温水
２１バーナー加熱式蒸気発生器
２２燃焼室
２３バーナー
２４煙道
２５蒸気発生水槽

Claims

蒸気を利用して加熱する蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気を排出する蒸気排出管を、熱回収タンクの底部側に接続し、この熱回収タンクの上部側に給水管を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管を設け、熱回収タンクの内側上部に前記給水管に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプを設け、このパイプの下端を熱回収タンクの内側下部に設けた貯湯タンクに接続し、この貯湯タンクから温水排出管を熱回収タンクの外部に設けた水位調整タンクに接続し、この水位調整タンクの温水を蒸気発生装置に給水することを特徴とする蒸気廃熱回収装置。
蒸気を利用して加熱する蒸気釜から排出された使用済みの廃蒸気を排出する蒸気排出管を、熱回収タンクの底部側に接続し、この熱回収タンクの上部側に給水管を接続すると共に、蒸気を外部に排出する蒸気外部排出管を設け、熱回収タンクの内側上部に前記給水管に接続して螺旋状に巻回された熱交換パイプを設け、このパイプの下端を熱回収タンクの内側下部に設けた貯湯タンクに接続し、この貯湯タンクから温水排出管を水位調整弁を介して、蒸気釜の底部に形成したバーナー加熱式蒸気発生器の蒸気発生水槽に接続して温水を給水することを特徴とする蒸気廃熱回収装置。